MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板用戶指南：功能、操作與應(yīng)用

引言

在當(dāng)今的電子設(shè)備設(shè)計(jì)中，無(wú)線紅外（IR）通信技術(shù)因其便捷性和廣泛應(yīng)用，受到了眾多工程師的關(guān)注。Microchip的MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板為開(kāi)發(fā)者提供了一個(gè)理想的平臺(tái)，用于評(píng)估和開(kāi)發(fā)基于IrDA標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的無(wú)線IR通信應(yīng)用。本文將詳細(xì)介紹MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板的功能、安裝、操作以及相關(guān)應(yīng)用，幫助工程師更好地理解和使用該演示板。

文件下載：MCP215XDM.pdf

一、MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板概述

1.1 演示板簡(jiǎn)介

MCP215X IrDA標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧控制器設(shè)備允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)師在任何應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)低成本的無(wú)線IR端口，支持IrDA標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧和IrDA標(biāo)準(zhǔn)位編碼/解碼。MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板用于在數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用中評(píng)估和演示MCP2150或MCP2155設(shè)備。該板可與主設(shè)備（如PDA或筆記本電腦）通信，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)師開(kāi)發(fā)基于MCP215X設(shè)備的IrDA標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)提供示例。

1.2 演示板套件內(nèi)容

• 演示板：MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板（預(yù)裝MCP2150）
• 用戶指南：MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板用戶指南（CD-ROM）
• CD-ROM內(nèi)容：包含Palm PDA、Pocket PC和Windows XP主設(shè)備應(yīng)用程序及相關(guān)應(yīng)用筆記，以及可針對(duì)MCP2150或MCP2155進(jìn)行條件匯編的演示板固件。

二、安裝與操作

2.1 安裝與通信概述

該章節(jié)討論了MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板與主設(shè)備的數(shù)據(jù)通信安裝和操作，展示了一個(gè)IrDA標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)師將IR端口集成到系統(tǒng)中。演示板作為IrDA標(biāo)準(zhǔn)從設(shè)備，使用MCP2150或MCP2155設(shè)備。主設(shè)備需運(yùn)行相應(yīng)的應(yīng)用程序，如Palm OS、Microsoft Pocket PC 2003和Microsoft Windows XP的應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序由相關(guān)應(yīng)用筆記支持。

2.2 演示板特點(diǎn)

• 通信功能：可直接與運(yùn)行主設(shè)備應(yīng)用程序或終端仿真程序的主設(shè)備（PDA或筆記本電腦）通信。
• 顯示功能：配備2行x 16字符的LCD顯示屏，用于顯示系統(tǒng)信息。
• 數(shù)據(jù)傳輸：數(shù)據(jù)以易于閱讀的格式傳輸。
• 可重編程：使用MPLAB In-Circuit Debugger（ICD）接口對(duì)PIC16F877進(jìn)行重編程，方便用戶進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)。
• 設(shè)備兼容性：提供18針插座，可安裝MCP2150（默認(rèn)設(shè)備）或MCP2155（可選設(shè)備）。
• 信號(hào)監(jiān)測(cè)與接口：設(shè)有頭針，可監(jiān)測(cè)多個(gè)板信號(hào)或與用戶系統(tǒng)接口。
• 狀態(tài)指示：8個(gè)LED指示MCP215X狀態(tài)（CTS、RTS、DTR、DSR、CD和RI活動(dòng)），另外8個(gè)LED連接到PIC16F877的PORTD。
• 電源供應(yīng)：由9V電源供電（可使用9V電池）。
• 控制開(kāi)關(guān)：PICmicro微控制器（MCU）復(fù)位開(kāi)關(guān)，以及兩個(gè)開(kāi)關(guān)（SW2和SW3）用于控制PICmicro MCU程序操作。
• 光學(xué)收發(fā)器：設(shè)有頭針和跳線，可電氣移除光學(xué)收發(fā)器并安裝備用光學(xué)收發(fā)器電路（子板）。
• 可變電阻：連接到PICmicro MCU A/D輸入的可變電阻。
• EEPROM插座：8針DIP插座，可安裝可選的串行EEPROM（24LC256）。

2.3 入門指南

2.3.1 硬件概述

MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板的主要組件包括MCP215X設(shè)備、光學(xué)收發(fā)器、PICmicro MCU、LCD模塊、電源、用戶輸入、PICmicro MCU復(fù)位和晶體等。該板已完全組裝和測(cè)試，可用于評(píng)估和演示MCP2150或MCP2155的功能。其跳線設(shè)置用于連接不同的信號(hào)，如TXIR、RXIR、EN等，具體設(shè)置可根據(jù)需求進(jìn)行調(diào)整。

2.3.2 固件概述

演示板上可演示兩種PIC16F877固件程序：

• 自動(dòng)售貨機(jī)程序：模擬自動(dòng)售貨機(jī)，統(tǒng)計(jì)汽水和糖果的銷售數(shù)量。通過(guò)按下S2和S3開(kāi)關(guān)可分別增加汽水和糖果的計(jì)數(shù)器值。PIC16F877接收主設(shè)備的數(shù)據(jù)字節(jié)，根據(jù)命令傳輸計(jì)數(shù)器值或清除計(jì)數(shù)器值。
• 250字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸程序：演示從從設(shè)備到主設(shè)備的250字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸。有兩種數(shù)據(jù)傳輸方法可供選擇：一是在CTS信號(hào)為低時(shí)從主機(jī)控制器向MCP2150傳輸數(shù)據(jù)；二是在CTS信號(hào)下降沿后從主機(jī)控制器向MCP2150傳輸64字節(jié)數(shù)據(jù)，后者可實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)吞吐量。

2.3.3 主設(shè)備圖形用戶界面（GUI）概述

為Palm PDAs、Pocket PC PDAs和Windows XP PCs開(kāi)發(fā)了應(yīng)用程序，其GUI設(shè)計(jì)相似。不同平臺(tái)的GUI包含連接、讀取數(shù)據(jù)、清除數(shù)據(jù)、發(fā)送字節(jié)、獲取文件等按鈕，用于與演示板進(jìn)行交互。

2.4 運(yùn)行演示

演示板可與任何實(shí)現(xiàn)IrCOMM 9線“cooked”協(xié)議層的主設(shè)備接口，如Palm PDA、Pocket PC PDA和帶有IrDA標(biāo)準(zhǔn)端口的筆記本電腦。針對(duì)不同主設(shè)備平臺(tái)開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的應(yīng)用程序，并配有相關(guān)應(yīng)用筆記。

2.4.1 與Palm PDA運(yùn)行演示

• GUI介紹：Palm PDA的GUI包含連接、讀取數(shù)據(jù)、清除數(shù)據(jù)、ASCII/HEX切換、發(fā)送、顯示、重置、發(fā)送文件等按鈕，用于與演示板進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交互。
• 自動(dòng)售貨機(jī)演示步驟：將設(shè)備放置在合適位置，設(shè)置演示板跳線，插入電源，選擇自動(dòng)售貨機(jī)程序，通過(guò)PDA的連接按鈕建立連接，操作演示板上的開(kāi)關(guān)更新計(jì)數(shù)器值，使用PDA的讀取數(shù)據(jù)和清除數(shù)據(jù)按鈕進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和清除。
• 250字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸演示步驟：同樣設(shè)置設(shè)備和演示板，選擇250字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸程序，通過(guò)PDA輸入數(shù)據(jù)并發(fā)送，演示板接收數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，PDA可查看接收到的數(shù)據(jù)。

2.4.2 與Pocket PC PDA運(yùn)行演示

• GUI介紹：Pocket PC PDA的GUI包含連接、讀取數(shù)據(jù)、清除數(shù)據(jù)、發(fā)送字節(jié)、獲取文件、跟蹤、鍵盤等按鈕，用于與演示板進(jìn)行交互。
• 自動(dòng)售貨機(jī)演示步驟：與Palm PDA的操作步驟類似，包括設(shè)備放置、跳線設(shè)置、電源插入、程序選擇、連接建立、計(jì)數(shù)器更新和數(shù)據(jù)查詢清除等。
• 250字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸演示步驟：設(shè)置設(shè)備和演示板，選擇數(shù)據(jù)傳輸程序，通過(guò)PDA的獲取文件按鈕觸發(fā)數(shù)據(jù)傳輸，PDA可查看和清除接收到的數(shù)據(jù)。

2.4.3 與Windows XP PC運(yùn)行演示

• GUI介紹：Windows XP PC的GUI包含連接、讀取數(shù)據(jù)、清除數(shù)據(jù)、發(fā)送字節(jié)、獲取文件、關(guān)閉等按鈕，用于與演示板進(jìn)行通信和數(shù)據(jù)交互。
• 自動(dòng)售貨機(jī)演示步驟：將設(shè)備放置在合適位置，設(shè)置演示板跳線，運(yùn)行PC程序，插入演示板電源，選擇自動(dòng)售貨機(jī)程序，通過(guò)PC的連接按鈕建立連接，操作演示板上的開(kāi)關(guān)更新計(jì)數(shù)器值，使用PC的讀取數(shù)據(jù)和清除數(shù)據(jù)按鈕進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢和清除。
• 250字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸演示步驟：設(shè)置設(shè)備和演示板，選擇數(shù)據(jù)傳輸程序，通過(guò)PC輸入數(shù)據(jù)并發(fā)送，演示板接收數(shù)據(jù)后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，PC可查看接收到的數(shù)據(jù)。

2.5 演示板詳細(xì)描述

2.5.1 電源

演示板由9V電池或AC - 9V電源供電，電壓調(diào)節(jié)至標(biāo)稱4.5V，綠色LED（D10）作為電源指示燈。

2.5.2 MCP215X IrDA協(xié)議?？刂破髟O(shè)備

該設(shè)備處理所有IrDA標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議任務(wù)，允許系統(tǒng)設(shè)計(jì)師通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)UART端口輕松將其與微控制器接口。MCP2150和MCP2155的主機(jī)UART接口信號(hào)略有不同，具體可參考相關(guān)設(shè)備文檔。MCP215X實(shí)現(xiàn)了IrDA標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中IrCOMM應(yīng)用層協(xié)議的9線“cooked”服務(wù)類，作為從設(shè)備運(yùn)行，不主動(dòng)發(fā)起與其他IrDA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的通信。

2.5.3 PICmicro?微控制器功能

PIC16F877（或PIC16F877A）微控制器具有UART端口、A/D轉(zhuǎn)換器、Flash存儲(chǔ)器、足夠的I/O引腳，且功耗低。其MCLR輸入連接到復(fù)位按鈕，RA5和RA4引腳連接到S2和S3按鈕，用于選擇固件程序。該微控制器還連接到標(biāo)準(zhǔn)的In - Circuit Serial Programming?（ICSP?）頭針，方便程序訪問(wèn)。

2.5.4 IR收發(fā)器電路

使用Vishay? TFDS 4500集成光學(xué)收發(fā)器。

2.5.5 信號(hào)頭針

板上設(shè)有頭針（J4），方便訪問(wèn)系統(tǒng)信號(hào)，可獲取MCP2150或MCP2155的信號(hào)。

2.5.6 使用集成光學(xué)收發(fā)器

通過(guò)短接跳線JP7、JP1和JP2，可使集成光學(xué)收發(fā)器正常工作。

2.5.7 使用離散光學(xué)收發(fā)器子板

移除跳線JP7、JP1和JP2，并將離散光學(xué)收發(fā)器板插入頭針J1和J5，可使用替代的光學(xué)收發(fā)器。

三、附錄信息

3.1 原理圖和布局

附錄A包含演示板的數(shù)字電路原理圖、模擬電路原理圖、頂層布局、底層布局、接地層和電源層等信息，為工程師提供了詳細(xì)的電路設(shè)計(jì)參考。

3.2 物料清單（BOM）

附錄B列出了演示板的所有部件，包括電容、電阻、連接器、集成電路等，方便工程師進(jìn)行物料采購(gòu)和設(shè)備維護(hù)。

3.3 MCP215X連接序列概述

附錄C展示了主設(shè)備與MCP215X（從設(shè)備）之間的連接序列，為工程師理解設(shè)備之間的通信過(guò)程提供了幫助。

3.4 MCP215X 250字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸表

附錄D給出了從MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板傳輸?shù)街髟O(shè)備的250字節(jié)數(shù)據(jù)表，方便工程師進(jìn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證和分析。

四、總結(jié)

MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板為工程師提供了一個(gè)全面的平臺(tái)，用于開(kāi)發(fā)和評(píng)估基于IrDA標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的無(wú)線IR通信應(yīng)用。通過(guò)詳細(xì)了解演示板的功能、安裝、操作和相關(guān)附錄信息，工程師可以更好地利用該演示板進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的無(wú)線IR通信。在實(shí)際應(yīng)用中，工程師可以根據(jù)具體需求對(duì)演示板進(jìn)行定制和擴(kuò)展，以滿足不同的應(yīng)用場(chǎng)景。你在使用MCP215X數(shù)據(jù)記錄器演示板的過(guò)程中遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。